潮汐驱动的构造活动作为系外行星宜居性参数

目的。在地球上，板块构造在驱动长期碳循环中起着不可或缺的作用；然而，在潮汐锁定的岩石系外行星上，由潮汐应力和潮汐加热驱动的替代构造机制可能以类似的方式发挥作用。方法。我们计算潮汐应力和潮汐加热速率，以模拟构造活动在半径 ${R}_{p}$ $\le$ 1.23R$_\oplus$ 的潮汐锁定岩石系外行星上维持适合地表液态水的稳定气候的可能性。结果。将潮汐模型应用于我们 767 颗潮汐锁定岩石系外行星样本后发现，约 10% 的系外行星，包括来自星周宜居带（CHZ）的比邻星 b 和 GJ 1061 d，通过了活动盖层构造活动的潮汐应力俯冲阈值，并位于最佳潮汐加热区内。这部分系外行星可以维持与地球上板块构造相当的潮汐诱导的温带活动盖层构造活动，有助于维持地表液态水的存在。此外，我们样本中位于 CHZ 的约 40% 的系外行星将无法维持稳定气候所需的构造活动，且不太可能保留地表液态水。当扩展我们的模型以确定潮汐应力、潮汐加热和 CHZ 之间的重叠区域，从而发现未来观测的最佳目标区域时，我们确定有利于维持地表液态水的潮汐驱动构造活动主要发生在 M 矮星周围，并识别出在低质量 M 矮星的 CHZ 内运行的偏心（e>0.1）地球大小系外行星（${R}_{p}$ = 1.0-1.23R$_\oplus$）上可以同时维持活动盖层和最佳潮汐加热的交汇区域。